Question

如圖所示電路，電源電壓保持不變，電流表的量程為0～0.6A，電表使用的是0～3V量程，定值電阻的阻值為R₁=8Ω，燈泡的電阻R₂=5Ω，滑動變阻器的最大阻值R₃=20Ω．
（1）開關S₁閉合，S₂斷開，電流表示數為0.25A，電壓表的示數為2.5V，求電源電壓和滑動變阻器接入電路中的電阻值．
（2）開關S₁斷開，S₂閉合，移動變阻器的滑片P，為了保證電流表和電壓表不損壞，滑動變阻器接入電路中的阻值變化范圍是多少？

Answer 1

分析：（1）開關S₁閉合，S₂斷開，R₁與變阻器串聯，已知滑動變阻器的電壓和電流，利用歐姆定律公式計算變阻器電阻值，然后由電流和總電阻求電源電壓；
（2）開關S₁斷開，S₂閉合，燈與變阻器串聯，為了保證電流表和電壓表不損壞，應先判定是限制電流？限制電壓？然后再求．

解答：解：（1）R₁與變阻器串聯，
變阻器連入電路的電阻：R3=

U3

I

=

2.5v

0.25A

=10Ω，
所以，電源電壓：U=IR_總=0.25A×18Ω=4.5v
（2）燈與變阻器串聯，為了保證電流表和電壓表不損壞，
電路最大電流為0.6A時變阻器的電阻：Rmin=

U-U2

0.6A

=

4.5v-0.6A×5Ω

0.6A

=2.5Ω；
電壓表的最大示數為3v時變阻器的電阻：Rmax= 

3v

4.5v-3v 5Ω

=10Ω
變阻器的電阻變化范圍是：2.5Ω～10Ω．
答：（1）電源電壓是4.5v，滑動變阻器接入電路中的電阻值是10Ω．
（2）滑動變阻器接入電路中的阻值變化范圍是2.5Ω～10Ω．

點評：本題關鍵是要弄清開關的斷開、閉合是電路的連接形式發生的變化，電路電流不能大于0.6A，以及電壓表示數不能大于3v是解決變阻器連入電路阻值大小的突破口．